FDM快速成型技术
FDM(熔融堆积)技术简介
FDM技术简介FDM技术，即熔融层积技术，Fused Deposition Modeling的简称，又可以称为熔融堆积技术，是快速成型技术的一种。
快速成型技术，即Rapid Prototyping（简称RP技术）。
RP技术是一项20世纪80年代后期由工业发达国家率先开发的新技术，其主要技术特征是成型的快捷性，能自动、快捷、精确地将设计思想转变成一定功能的产品原型或直接制造零部件，该项技术不仅能缩短产品研制开发周期，减少产品研制开发费用，而且对迅速响应市场需求，提高企业核心竞争力具有重要作用。
1、快速成型技术的功能作用●设计验证：快速原型作为一种可视化的工具，用于设计验证、产品评估，在投入大量的资金进行批量生产之前，及时发现产品设计中存在的问题，改进设计，保证产品的研发成功率。
●功能测试：使用快速成型技术制作的原型可直接进行装配检验、干涉检查，模拟产品真实工作情况的一些功能试验，如运动分析、应力分析、流体和空气动力学分析等,从而迅速完善产品的结构和性能，改进工艺及所需模具的设计。
●可制造性、可装配性检验：对于开发结构复杂的新产品(如汽车、飞机、卫星、导弹等),可事先验证零件的可制造性、零件之间的相互关系以及部件的可装配性。
●模具制造：通过快速原型与传统制造工艺相结合，制造模具和金属零件。
比如由快速原型制作真空铸造件和熔模铸造件的母模；由快速原型通过电弧喷涂、电铸制造模具或EDM 电极，由快速原型直接制造注塑模等。
●生物医疗方面的应用：为外科医生制作病例模型，制作DNA分子结构模型等。
2、运用快速成型技术的工作流程图3、快速成型技术的应用领域该技术可广泛应用于教育、科研、汽车、摩托车、家电、电动工具、医疗、机械制造、精密铸造、航天航空、工艺品、礼品制作以及玩具等行业。
4、FDM技术原理这种技术的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、PC、尼龙等，以丝状供料。
材料在喷头内被加热熔化。
喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。
FDM快速成型机加工工艺方法研究_快速成型_先进制造技术_981
FDM快速成型机加工工艺方法研究_快速成型_先进制造技术_981FDM快速成型机加工工艺方法研究_快速成型_先进制造技术快速成型(RP)技术可以自动、快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的原型或直接制造零件(模具)，有效地缩短产品的研发周期，是提高产品质量、缩减产品成本的有力工具。
使用RP技术，把概念设计置于昂贵的模具制造这一工序之前，能给设计和制造人员以检验及修改设计的机会。
熔融沉积成型(FDM)是众多快速成型方法中的一种。
FDM技术做出的原型件，从材料的性能以及外观看，都非常接近实际，所以在制造概念和验证产品功能方面有独特的优势。
FDM使用的材料有ABS塑料丝、尼龙和蜡丝。
以ABS材料为例，制作出的原型件的强度可以达到其本身强度的80%，在各种快速成型方法中是比较优越的。
为加工出高质量的原型件，对FDM快速成型机的加工工艺方法进行研究是非常必要的。
1 工作原理如图1所示，快速成型是把在CAD系统上建立的三维实体模型(电子模型)离散化，在实体模型的高度方向上按几何形状变化分成一定厚度的薄层，用这些不同高度的层面信息来控制喷头的运动轨迹进行层面加工。
将这些薄层堆积起来，得到加工所需的三维造型。
2 加工工艺方法研究2.1 标定在机器的最初安装调试和更换了喷嘴之后要做标定。
在制作一个耗时较长或精度要求较高的原型件之前，建议重新标定一下。
耗时长的原型件，尺寸可能会较大，结构复杂，若精度不够，累积误差就会大，从而影响原型件的表面加工质量。
在标定的时候，通过多次X、Y方向的调整之后，一定要通过放大镜确定最上一层support丝在model丝的正中间。
在这个前提下，再将褐色的support丝扯下，测量看其平均厚度是否为0.254mm，若不满足，再调整Z方向。
2.2 上料在上料的时候，首先要检查料是否受潮，尤其是,support丝更容易受潮。
如料受潮，在挤出来的料丝中会发现有气泡存在，另外加工原型件的过程中会出现拉毛现象。
FDM快速成型加工工艺问题研究
FDM快速成型加工工艺问题研究1. 引言1.1 研究背景FDM（快速成型加工）技术是一种广泛应用于快速原型制作和小批量生产的先进制造技术。
随着3D打印技术的快速发展，FDM技术也逐渐受到广泛关注和应用。
尽管FDM技术具有诸多优点，如成本低、制作速度快、制作过程简单等，但也存在一些问题和挑战，例如造成制品表面质量不佳、制品尺寸精度不高等。
为了进一步提高FDM技术的成型质量和效率，需要深入研究FDM技术的原理、存在的问题以及优化研究。
FDM材料的选择与性能对成型质量和制品性能也具有重要影响，需要进行深入探讨和分析。
本文旨在对FDM技术进行深入研究，探讨其存在的问题及解决方案，优化工艺参数以提高成型质量，研究不同材料对制品性能的影响，最终为FDM技术的进一步应用提供理论指导和实践经验。
1.2 研究目的FDM快速成型加工技术是一种广泛应用于原型制作和小批量生产的快速成型技术，但在实际应用中仍然存在一些问题和难点。
本文旨在通过对FDM技术的原理、存在的问题、工艺参数优化研究、材料选择与性能研究以及工艺与制品质量关系的分析，深入探讨FDM快速成型加工工艺中存在的问题，并寻求解决方案。
具体研究目的如下：1. 分析FDM技术的原理，深入了解该技术的工作原理和特点，为后续对问题的解决提供理论基础。
2. 探讨FDM技术中存在的问题，包括外形精度、强度、表面质量等方面的不足，寻找解决方案。
3. 研究FDM工艺参数的优化，提高零件的成形质量和性能。
4. 对不同材料的选择与性能进行研究，提高零件的耐用性和稳定性。
5. 分析FDM工艺与制品质量之间的关系，为进一步改进工艺提供依据。
通过以上研究目的的实现，我们希望能够为FDM快速成型加工技术的发展和应用提供有益的参考和指导。
2. 正文2.1 FDM技术原理分析不足的提示、空行等。
感谢理解。
FDM（Fused Deposition Modeling）即熔融沉积建模技术，是一种常见的快速成型加工技术。
FDM快速成型加工工艺问题研究
FDM快速成型加工工艺问题研究FDM（Fused Deposition Modeling）是一种快速成型加工工艺，它是通过加热和挤压塑料材料，将其层层叠加来制造物体。
FDM快速成型技术具有成本低、加工速度快、设备简单等优点，被广泛应用于制造业，如汽车、航空航天、医疗器械等领域。
FDM快速成型加工工艺也存在一些问题需要研究和解决。
以下是对几个常见问题的研究：1. 精度问题：FDM快速成型技术在制造物体时，由于材料的挤压和层层叠加，容易产生加工误差和表面粗糙度问题。
研究如何提高FDM快速成型技术的制造精度，包括控制挤压速度、温度、升降平台的精度等方面，是非常重要的。
2. 材料选择问题：FDM快速成型技术的加工材料通常为热塑性聚合物，如ABS、PLA 等。
不同材料具有不同的熔融温度和流动性，影响FDM成型的质量和成型速度。
研究如何选择适合的材料，并对不同材料的加工参数进行优化，是提高FDM成型质量和效率的关键。
3. 系统稳定性问题：FDM快速成型系统由多个硬件和软件组成，如挤出机、喷嘴、传感器、控制系统等。
这些组件之间的稳定性和协调性对FDM成型结果有着重要影响。
研究如何提高FDM系统的稳定性和效率，包括优化系统结构、改进传感器和控制算法等方面，是重要的问题。
4. 模型支撑结构问题：在FDM快速成型过程中，为了保持模型的形状稳定，需要添加支撑结构。
支撑结构的设计和移除对成型质量和效率有着重要影响。
研究如何设计适合的支撑结构，并开发高效的支撑结构移除方法，是提高FDM成型效率和质量的关键。
FDM快速成型加工工艺的问题研究是一个复杂而重要的课题。
通过对精度、材料选择、系统稳定性和模型支撑结构等问题的研究，可以不断改进FDM技术的制造质量和效率，并推动FDM快速成型在制造业的应用。
FDM快速成型加工工艺问题研究
FDM快速成型加工工艺问题研究FDM快速成型技术是一种基于CAD设计的快速成型加工工艺，其主要特点是材料加工速度快且成本低，因此在制造领域中得到了广泛应用。
本文将对FDM快速成型技术的加工工艺进行探讨。
1.材料选择FDM快速成型技术的材料需要在低温下熔化并能够流动，同时还需要具有良好的机械性能和热稳定性。
例如PLA、ABS和PETG等材料常用于FDM快速成型技术中。
其中，PLA 是一种以淀粉为主要原料的生物降解材料，具有优异的可成型性、光泽度和成型尺寸稳定性，已被广泛应用于快速成型领域。
2.建模和设计在FDM快速成型技术中，建模和设计是至关重要的步骤，它们直接影响到成品的质量和性能。
建模和设计需要遵循一些规则，例如从基础形状开始建模，考虑壁厚和支撑结构等因素。
此外，还应使用专业的建模软件，例如Solidworks和AutoCAD等。
3.层厚和挤出速度层厚和挤出速度直接影响到成品的质量和性能。
层厚越厚，制造速度越快，但成品的表面粗糙度也越大；而层厚越薄，则成品的表面质量越好，但制造时间也越长。
挤出速度也需要控制好，过快会导致材料无法充分熔化或挤出过量；而过慢则会影响到成品的制造速度。
4.支撑结构FDM快速成型技术中，支撑结构是支撑成品的关键。
支撑结构的设计需要考虑到成品的几何形状和材料的特性。
支撑结构需要坚固，可以保持成品的平衡和稳定性，并支撑成品中空部分的内部结构。
支撑结构的设计需要使用专业的支撑结构软件，并在制造过程中密切监控其状态，确保支撑结构的完好性。
5.质量控制在FDM快速成型技术中，质量控制至关重要。
制造过程中，需要对制造参数、设备状态和材料控制进行实时监测和记录。
同时，还需要对成品进行质量检测，确保成品符合预期要求。
质量控制需要严格遵守ISO9001：2015质量管理体系标准，并配合使用先进的检测设备，例如三坐标测量仪和光学显微镜等。
总之，FDM快速成型技术是一种广泛应用于制造领域的快速成型加工工艺。
FDM快速成型加工工艺问题研究
FDM快速成型加工工艺问题研究一、引言FDM（Fused Deposition Modeling），即熔融沉积成型技术，是一种快速成型技术，其工艺流程主要是利用专用的3D打印机，通过计算机将设计好的三维模型切割成一层一层的二维截面，然后逐层堆叠打印材料，最终形成三维实体。
FDM技术在快速成型领域具有广泛的应用，但在实际生产过程中还存在一些问题，本文将对FDM快速成型加工工艺中的问题进行研究，以期能够提高FDM技术的应用效率和成型质量。
二、FDM快速成型加工工艺存在的问题1. 打印精度不高FDM技术在打印过程中容易受到热胀冷缩的影响，导致成品尺寸与设计尺寸存在差异，尤其在大型件的打印过程中更为明显，影响了产品的精度。
材料在堆叠成型中容易出现变形和翘曲现象，进一步影响了打印精度。
2. 表面质量不佳FDM技术在堆叠打印过程中，由于材料温度的影响和层与层之间的连接问题，导致成品表面存在明显的层状纹理和毛刺，降低了产品的外观质量。
3. 加工速度慢FDM技术在实际应用中，由于打印速度受到电机性能和材料熔化速度的限制，导致加工速度较慢，尤其在大型件的打印过程中更为明显，影响了生产效率。
4. 材料选择有限FDM技术在材料选择上存在一定的局限性，一方面受到打印机型号的限制，另一方面受到材料熔化温度的影响，导致无法满足一些特殊性能要求。
5. 设备和成本限制FDM技术的设备价格昂贵，同时耗材成本也相对较高，加之设备维护费用和操作成本，限制了FDM技术的大规模应用，影响了产业的发展。
三、针对FDM快速成型加工工艺问题的解决方法1. 提高打印精度针对FDM技术打印精度不高的问题，可以通过优化打印参数、提高材料的熔化温度和改善材料层间粘结等手段进行改进。
还可以引入先进的自动补偿技术和实时监测技术，提高成品的精度。
2. 改善表面质量针对FDM技术表面质量不佳的问题，可以通过优化打印路径、调整层厚和选择合适的材料等手段进行改进。
FDM快速成型技术及其应用
感谢观看
4、医疗行业：在医疗领域，FDM技术被用于制造人体植入物、医疗器械等。 由于其制造的材料安全、无毒，且精度高，使得FDM成为医疗行业的重要选择。
5、教育行业：在教育领域，FDM技术常被用于教学示范和实验中，通过打印 出三维模型来帮助学生更好地理解复杂的概念和结构。此外，学生也可以使用 FDM技术来制作自己的设计项目，提高实践能力和创新思维。
六、未来展望
随着科技的快速发展和社会的不断进步，我们期待快速成型技术能够在以下 几个方面有所突破：首先，设备的效率和稳定性还有待提高，以提高生产效率和 质量；其次，材料的种类和性能需要进一步拓展和优化，以满足不同应用场景的 需求；最后，我们期待这种技术能够更好地融入环保理念，以实现可持续的制造 和发展。
（4）材料广泛：光敏树脂种类繁多，可以满足各种不同类型制品的需求。
2、不足
然而，光固化快速成型技术也存在以下不足之处：
（1）成本较高：光固化快速成型技术的设备、材料和维护成本较高，限制 了其广泛应用。
（2）技术难度较大：光固化快速成型技术的技术门槛较高，需要专业人员 进行操作和维护。
（3）环境影响：光固化过程会产生有害的紫外光和挥发性有机化合物，对 环境和操作者的健康有一定影响。
8、环保行业：在环保领域，FDM技术提供了一种可持续的制造方法。通过使 用可降解或可回收的材料进行打印，可以减少废弃物的产生和对环境的影响。此 外，FDM技术还可以用于制造环保设备零件等。
9、科研领域：在科学研究领域，FDM技术常被用于制造实验模型和测试样品。 例如在材料科学中，研究人员可以使用FDM来制造不同材料的复合结构以研究其 物理和化学性能。此外在生物学领域，FDM技术也被用于制造生物组织的复杂结 构以研究其生长和发育的机制。
FDM快速成型加工工艺问题研究
FDM快速成型加工工艺问题研究FDM（熔融沉积建模）是一种快速成型加工工艺，它是一种利用计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）技术，将塑料线材或金属线材通过高温熔化，喷射成一层一层的方式制造出三维实体模型或零部件的技术。
FDM技术具有成本低、速度快、适用范围广等优势，已被广泛应用于汽车制造、航空航天、医疗器械、工程机械等领域。
FDM技术在应用过程中也面临着一些问题，如材料熔化不均、成品精度不高等问题，这些问题直接影响了成品质量和生产效率。
本文旨在对FDM快速成型加工工艺中存在的问题进行研究，探讨相应的解决方案，以期提高FDM技术的应用效率和产品质量。
一、FDM快速成型工艺的基本原理FDM技术是一种增材制造技术，它的基本原理是利用计算机将三维CAD模型切片成多层薄片，然后将热塑性材料通过喷嘴加热熔化，通过运动控制系统将材料喷射在工作台上，一层一层堆积成立体零部件或模型。
FDM技术的主要工艺参数包括喷嘴温度、工作台温度、喷嘴运动速度、材料熔化速度等。
在实际应用中，这些工艺参数的选择对成品质量和生产效率有着重要影响。
二、FDM快速成型工艺存在的问题1. 材料熔化不均FDM技术中，材料的熔化是至关重要的环节，但是在实际应用中经常出现材料熔化不均匀的问题，主要表现为部分区域熔化不足，或者熔化过量。
这会导致成品表面粗糙、密实度不高、强度不足等问题。
2. 成品精度不高由于FDM技术是一种逐层堆积的工艺，每一层之间的粘接和定位都直接影响着成品的精度。
在制造高精度零部件或模型时，FDM技术往往难以满足要求，成品的尺寸精度和形状精度都很难达到设计要求。
3. 生产效率低由于FDM技术属于逐层堆积的制造方式，加工速度较慢，而且在大型零部件的制造过程中，往往需要长时间的堆积和固化，影响了生产效率。
三、解决FDM快速成型工艺问题的方案1. 材料熔化均匀为解决材料熔化不均的问题，可以采取以下措施：首先优化喷嘴结构，保证材料从喷嘴出口均匀流出；其次控制喷嘴温度和运动速度，避免材料在运动过程中温度波动过大，导致熔化不均匀；选择质量稳定的热塑性材料，也是解决材料熔化不均的重要手段。
fdm成型工艺过程
FDM成型工艺过程1. 简介FDM成型工艺，即熔融沉积成型工艺（Fused Deposition Modeling），是一种常用的快速成型技术，它利用热塑性材料在加热条件下通过喷嘴层层沉积，逐渐构建出三维实体物体。
本文将对FDM成型工艺的过程进行全面、详细、完整的探讨。
2. FDM成型工艺过程FDM成型工艺过程主要分为以下几个步骤：2.1 设计模型在开始FDM成型工艺之前，首先需要进行模型的设计。
可以使用计算机辅助设计（CAD）软件来创建三维模型，也可以使用现成的模型文件。
设计模型需要考虑到所选择的材料的特性和打印机的工作范围。
2.2 切片切片是将设计好的三维模型切分成一层一层的二维截面的过程。
切片时需要考虑到打印机的层厚和喷嘴直径等参数。
切片软件可以将三维模型转换为打印机可以理解并执行的指令。
2.3 准备材料准备材料是指选择适合的热塑性材料，并将其转化为打印机可以使用的形式。
一般情况下，FDM打印机使用的材料是细丝状的塑料材料，如ABS、PLA等。
这些材料通常以线圈的形式出售，需要通过特殊的进料装置将其输送到打印机的喷嘴中。
2.4 设置打印参数在开始打印之前，需要根据所选择的材料和设计模型来设置打印参数。
打印参数包括打印温度、喷嘴移动速度、填充密度等等。
这些参数会影响到打印结果的质量和耐久性。
2.5 打印一切准备就绪后，就可以开始打印了。
FDM打印机通过控制喷嘴的运动和温度来逐层地将热塑性材料喷出，并在构建台上逐渐堆叠起来。
打印的速度取决于喷嘴移动的速度和填充密度等参数设置。
2.6 后处理打印完成后，需要进行一些后处理工作。
首先，需要将打印件从构建台上取下，并清理打印件表面的支撑结构。
其次，可以对打印件进行打磨、涂漆等表面处理，以提高外观质量。
最后，需要进行一些必要的质量检验，确保打印件符合设计要求。
3. FDM成型工艺的优缺点3.1 优点•FDM成型工艺设备简单、易操作，成本相对较低。
•FDM打印机可以使用多种材料，适用于不同的应用领域。
fdm成型原理
fdm成型原理FDM成型原理。
FDM（Fused Deposition Modeling）成型技术是一种广泛应用于快速成型领域的增材制造技术，也是目前最为成熟和普及的一种3D打印技术。
其原理是利用计算机辅助设计软件将三维模型切片成多层截面，然后通过热塑性材料的熔融成型，逐层堆积成型最终实现整个零件的制造。
在FDM成型过程中，首先需要准备3D模型，并将其输入到专门的切片软件中进行处理。
切片软件会将模型切分成一层层的截面，并生成相应的G代码，用于控制3D打印机的运动轨迹。
接下来，热塑性材料（通常为ABS、PLA等）被加热到熔化温度，然后通过挤出头均匀地挤出，沉积在工作台上的指定位置，形成一层薄膜。
打印头在完成一层后，工作台下降一定距离，为下一层的打印做好准备，然后打印头再次开始挤出材料，重复这个过程直至整个零件打印完成。
FDM成型原理的关键在于热塑性材料的熔融挤出和逐层堆积。
而打印头的控制、工作台的运动、材料的熔化和沉积等都由计算机程序精确控制，保证了整个成型过程的精度和稳定性。
与传统的减材制造技术相比，FDM成型具有以下优势：1. 制造成本低，相比传统加工方式，FDM成型无需制造模具，大大降低了制造成本。
2. 制造周期短，FDM成型技术可以直接由3D模型制造零部件，无需额外的加工步骤，节省了制造周期。
3. 制造自由度高，FDM成型可以制造复杂结构的零件，实现了设计自由度的提高。
然而，FDM成型技术也存在一些局限性，例如表面粗糙度较高、材料选择有限、尺寸精度不高等问题。
但随着材料和设备的不断改进，这些问题正在逐渐得到解决。
总的来说，FDM成型技术作为一种快速、灵活、经济的制造技术，已经在航空航天、汽车、医疗器械、工业制造等领域得到了广泛应用，并且随着技术的不断发展，其应用前景将会更加广阔。
简述fdm快速成型工艺的原理及优缺点
简述fdm快速成型工艺的原理及优缺点下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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熔融沉积成型技术原理
熔融沉积成型技术原理
熔融沉积成型技术（FDM）是一种广泛应用于快速成型领域的增材制造技术。
它通过将热塑性材料加热至熔化状态，然后通过喷嘴一层一层地沉积到工作台上，最终形成所需的零件或构件。
这种技术具有成本低、制造速度快、适用范围广等优点，因此在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域得到了广泛应用。
熔融沉积成型技术的原理主要包括材料熔化、沉积成型和支撑结构三个方面。
首先，材料熔化。
在熔融沉积成型技术中，热塑性材料通常以线状或丝状的形式供给给3D打印机。
在打印过程中，这些材料被送入加热喷嘴，经加热后达到熔化状态。
熔化的温度通常高于材料的玻璃转变温度，使得材料具有足够的流动性，可以被精确地沉积到工作台上。
其次，沉积成型。
熔融的材料通过喷嘴被一层一层地沉积到工作台上，根据预先设计的模型形成所需的零件或构件。
打印头沿着X、Y、Z三个轴向移动，控制喷嘴的运动轨迹，从而实现对零件形状的精确控制。
通过不断地堆积和固化，最终形成完整的零件。
最后，支撑结构。
在打印过程中，由于零件的上层需要支撑，因此需要设置支撑结构。
支撑结构通常由与零件材料相同或类似的材料构成，它们会在打印完成后被去除，以保证零件表面的平整度和精度。
总的来说，熔融沉积成型技术的原理是利用热塑性材料的熔化特性，通过控制喷嘴的运动轨迹和温度，将材料一层一层地沉积到工作台上，最终形成所需的零件或构件。
这种技术在制造业中具有重要的应用前景，可以为产品设计与制造带来革命性的变革。
FDM概述
熔融沉积成型概述熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling，简称FDM)，又称熔丝沉积，是一种快速成型技术。
FDM是将低熔点材料熔化后，通过由计算机数控的精细喷头按CAD分层截面数据进行二维填充，喷出的丝材经冷却粘结固化生成一薄层截面，层层叠加成三维实体。
1.机构结构FDM系统主要包括喷头、送丝机构、运动机构、加热工作室、工作台5个部分，如图1所示。
图1 FDM工艺原理示意图喷头是最复杂的部分，材料在喷头中被加热熔化，喷头底部有一喷嘴供熔融的材料以一定的压力挤出，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动时挤出材料，与前一层粘结并在空气中迅速固化，如此反复进行即可得到实体零件。
它的工艺过程决定了它在制造悬臂件时需要添加支撑，这点与LOM和SLS完全不同。
支撑可以用同一种材料建造，只需要一个喷头，现在一般都采用双喷头独立加热，一个用来喷模型材料制造零件，另一个用来喷支撑材料做支撑，两种材料的特性不同，制作完毕后去除支撑相当容易。
送丝机构为喷头输送原料，送丝要求平稳可靠。
原料丝一般直径为1～2 m，喷嘴直径只有0.2～0.3 mm左右，这个差别保证了喷头内一定的压力和熔融后的原料能以一定的速度(必须与喷头扫描速度相匹配)被挤出成型。
送丝机构和喷头采用推-拉相结合的方式，以保证送丝稳定可靠，避免断丝或积瘤。
运动机构包括X，Y，Z三个轴的运动。
快速成型技术的原理是把任意复杂的三维零件转化为平面图形的堆积，因此不再要求机床进行三轴及三轴以上的联动，大大简化了机床的运动控制，只要能完成二轴联动就可以了。
X-Y轴的联动扫描完成FDM工艺喷头对截面轮廓的平面扫描，Z轴则带动工作台实现高度方向的进给。
加热工作室用来给成型过程提供一个恒温环境。
熔融状态的丝挤出成型后如果骤然受到冷却，容易造成翘曲和开裂，适当的环境温度可最大限度地减小这种造型缺陷，提高成型质量和精度。
工作台主要由台面和泡沫垫板组成，每完成一层成型，工作台便下降一层高度[1]。
快速成型之FDM的技术支撑和优缺点及用途
快速成型之FDM的技术支撑和优缺点及用途湖南华曙高科手板模型给大家分析下快速成型技术其中一种方法FDM。
设计支撑的原因：FDM成形中，每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。
随着高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化，当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要设计一些辅助结构－“支撑”，以保证成形过程的顺利实现。
FDM技术提供两种类型的支撑：1.WaterWorks(水溶性支撑)：可以分解于碱性水溶剂的可溶解性支撑结构。
2.Break Away Support Structure (BASS) (易剥离性支撑): 水溶性支撑的前身，由手工将支撑从工件表面剥离以移除。
水溶性支撑因为可以不用考虑机械式的移除，所以可以接近于细小的特征，因而用的更广泛。
FDM快速模型技术的优点1.操作环境干净、安全可在办公室环境下进行。
（没有毒气或化学物质的危险，不使用激光）2.工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。
3.尺寸精度较高，表面质量较好，易于装配。
可快速构建瓶状或中空零件。
4.原材料以卷轴丝的形式提供，易于搬运和快速更换。
（运行费用低）5.原材料费用低，一般零件均低于20美元。
(价格便宜)6.材料利用率高。
7.可选用多种材料，如可染色的ABS和医用ABS、PC、PPSF、浇铸用蜡和人造橡胶。
其缺点是：1.精度较低，难以构建结构复杂的零件。
做小件或精细件时精度不如SLA，最高精度0.127mm。
2.与截面垂直的方向强度小。
3.成形速度相对较慢，不适合构建大型零件。
FDM成形工艺的用途：FDM成形工艺干净，易于操作，不产生垃圾，小型系统可用于办公环境，没有产生毒气和化学污染的危险，比较适合于家用电器、办公用品以及模具行业新产品开发，以及用于假肢、医学、医疗、大地测量、考古等基于数字成像技术的三维实体模型制造。
本文由湖南华曙高科快速手板小编整理完成。
FDM快速成型技术描述
FDM快速成型技术描述FDM技术是由Stratasys公司所设计与制造，可应用于一系列的系统中。
这些系统为FDM Maxum，FDM Titan，FDM Vantage, PlusProdigy Plus以及Dimension。
FDM技术利用ABS，polycarbonate(PC)，polyphenylsulfone (PPSF)以及其它材料。
这些热塑性材料受到挤压成为半熔融状态的细丝，由沉积在层层堆栈基础上的方式，从3D CAD资料直接建构原型。
该技术通常应用于塑型，装配，功能性测试以及概念设计。
此外，FDM技术可以应用于打样与快速制造。
1熔融沉积造型( FDM) 的工艺原理1.1 快速成型技术的基本原理快速成型技术是对零件的三维CAD 实体模型，按照一定的厚度进行分层切片处理，生成二维的截面信息，然后根据每一层的截面信息，利用不同的方法生成截面的形状。
这一过程反复进行，各截面层层叠加，最终形成三维实体。
分层的厚度可以相等，也可以不等。
分层越薄，生成的零件精度越高，采用不等厚度分层的目的在于加快成型速度。
1.2 FDM快速成型机的工艺原理如图1 所示。
快速成型机的加热喷头受计算机控制，根据水平分层数据作x - y 平面运动。
丝材由送丝机构送至喷头，经过加热、熔化，从喷头挤出粘结到工作台面，然后快速冷却并凝固。
每一层截面完成后，工作台下降一层的高度，再继续进行下一层的造型。
如此重复，直至完成整个实体的造型。
每层的厚度根据喷头挤丝的直径大小确定。
图1 FDM 工艺原理图FDM 工艺关键是保持熔融的成型材料刚好在凝固点之上，通常控制在比凝固点高1 ℃左右。
目前，最常用的熔丝线材主要是ABS、人造橡胶、铸蜡和聚酯热塑性塑料等。
1998 年澳大利亚开发出了一种新型的金属材料用于FDM 工艺———塑料复合材料丝。
2 FDM快速成型机工艺的过程FDM 快速成型的过程包括:设计三维CAD 模型、CAD 模型的近似处理、对STL 文件进行分层处理、造型、后处理。
简术fdm的成型原理
简术fdm的成型原理
FDM（Fused Deposition Modeling）成型技术是一种常用的快速原型技术。
它是通过将线材（通常为热塑性塑料）从打印头喷出，将其沉
积在平台上，并层层堆积以构建3D物体的。
FDM成型主要包括以下
几个步骤：
1. 选择CAD软件，建立3D模型。
2. 将3D模型导入到3D打印软件中，并设置打印参数，如温度、速度、层厚等。
3. 开始打印，打印头加热并融化材料，将材料喷出并沉积在平台上。
4. 一层打印完成后，平台向下移动一层，并继续打印下一层，如此重
复层层堆积，直到打印完成。
FDM的成型原理可以分为以下几个方面：
1. 材料加热：线材由打印头加热并融化，变成可以喷出的流体。
2. 材料喷出：融化的线材被压缩并喷出，喷出的材料被喷头推动在平
台上沉积。
3. 平台移动：平台向下移动一层，喷嘴沉积新的材料在前一层的材料
上。
4. 重复堆叠：以上步骤反复进行，直到创建出零件的所有层。
成品零件由多层塑料构成，这些塑料逐层排列，堆叠在一起以创造出符合设计要求的形状。
FDM成型技术具有成本低、制造速度快、制造过程简单等优点。
FDM 成型适用于制造高质量的细节部件和产品快速原型模型，例如模型零部件、嵌入式电路板和实验室设备等。
熔融沉积快速成型
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原理
通过将热塑性材料加热熔化，然 后按照预设的路径将熔融材料逐 层堆积，最终形成三维实体。
技术发展历程
01
02
03
1980年代
熔融沉积技术的概念被提 出。
1990年代
第一台商业化的熔融沉积 快速成型机问世。
2000年代至今
技术不断改进，应用领域 不断扩大。
应用领域与优势
应用领域
广泛应用于原型制造、教育、建筑、 医疗等领域。
于制作建筑模型、景观模型等。
科学研究与教育领域应用
熔融沉积快速成型技术在科学研究与教育领域也发挥了重要作 用。在科研领域，该技术用于制作复杂结构、多材料模型等， 为科学研究提供了有力支持。在教育领域，该技术用于制作教 学模型、实验器材等，提高了教学质量和学生学习兴趣。
05
熔融沉积快速成型的挑战与未来 发展
技术创新
为了进一步提高熔融沉积快速成型的打 印精度、速度和材料性能，研究者们正 在推动该技术的不断创新和发展。例如 ，采用新的材料和打印头设计，开发更 智能的打印算法和控制系统等。
VS
跨界融合
熔融沉积快速成型技术还可以与其他领域 的技术进行融合，以拓展其应用范围和提 升性能。例如，与计算机辅助设计、人工 智能、新材料等领域的结合，将有助于推 动熔融沉积快速成型技术的进一步发展。
优势
设备成本低、材料种类多、成型速度 快、精度高、环保等。
02
熔融沉积快速成型的材料
塑料材料
热塑性塑料
熔点较低，在加热时可以反复塑形，常用的有ABS、PLA等 。
热固性塑料
加热时不会软化和重复塑形，主要用于需要高强度和耐久性 的部件，如环氧树脂。
FDM快速成型技术描述
FDM快速成型技术描述作者：北京瑞科达快速成型科技有限公司FDM技术是由Stratasys公司所设计与制造，可应用于一系列的系统中。
这些系统为FDM Maxum，FDM Titan，FDM Vantage, PlusProdigy Plus以及Dimension。
FDM技术利用ABS，polycarbonate(PC)，polyphenylsulfone (PPSF)以及其它材料。
这些热塑性材料受到挤压成为半熔融状态的细丝，由沉积在层层堆栈基础上的方式，从3D CAD资料直接建构原型。
该技术通常应用于塑型，装配，功能性测试以及概念设计。
此外，FDM技术可以应用于打样与快速制造。
FDM 术语WaterWorks(水溶性支撑)：可以分解于碱性水溶剂的可溶解性支撑结构。
Break Away Support Structure (BASS) (易剥离性支撑)：水溶性支撑的前身，需要手动剥离工件表面的支撑。
Tip(喷嘴)：挤压成型用的喷嘴。
喷嘴提供各种不同的孔径让使用者选择。
Road(线材)：在喷嘴的单一路径中所挤压成型的材料。
可由喷嘴尺寸与材料进几率控制。
物理属性符合原型应用的物理需求，大概是选择快速原型技术的最重要因素。
快速原型的物理属性将定义他的品质并决定赋予的应用成败。
工程材料属性当询问到重要性的排序，快速原型的使用者通常会声明材料属性是最重要的考虑。
致力于工业需求，符合这些预期用来生产的材料的材料属性是很重要的。
而这是FDM技术最重要的强项之一。
当Stratasys公司制造用于FDM技术的所有材料，每一项都是从商业上可用的热塑性树脂来生产。
ABS：所有的FDM系列产品都提供ABS作为材料选项，而接近90%的FDM原型都是由这种材料制造。
使用者报告说ABS的原型可以达到注塑ABS成型强度的80%。
而其它属性，例如耐热性与抗化学性，也是近似或是相当于注塑成型的工件，其耐热度为摄氏93.3度。
这让ABS成为功能性测试应用的广泛使用材料。
FDM快速成型技术
参考文献
[1] 何新英，潘夕琪. FDM工艺中基于特征分区的扫描路径算 法及优化[J].广州航海高等专科学校学报.2009. [2] 纪良波等.基于神经网络和遗传算法的熔融沉积成型多目 标优化[J].金属铸锻焊技术.2010 [3] 陈静. 熔融沉积成形中扫描方式的研究[J].华中科技大学硕 士学位论文.2009 [4] 余东满等. 熔融沉积快速成型工艺过程分析及应用[J]. 机械 设计与制造.2011
熔融沉积快速成型
主要内容
FDM成型原理 基沉积成型 多目标优化 FDM成型机
1. FDM成型原理
丝材在喷头内以电加热的方式被加热到熔融状态。工 作时 ，先确定各层间距、 路径宽度 ，由计算机对三维模 型进行切片 ，生成路径 ，然后在计算机控制下 ，喷头按 路径移动出丝 ，喷出的丝黏结在工作台已有层面上 ，每 扫描加工完一层 ，工作台即下降一截面层的高度 ，喷头 再进行下一层截面的扫描喷丝 ，如此反复逐层沉积 ，直 到最后一层 ，这样熔丝黏结形成所要求的实体模型
路径优化算法的主要工作是尽可能把这些本应该连接 起来的断点连接起来 ，由此会引起加工路径先后次序的改 变，还要对路径进行重排。 设分区后的路径数为 n条，定义数组 P(i) ( i =0, ……, n - 1)为第 i条路径，i为路径号。 判断第一条路径的终点坐 标与第二条路径的始点坐标的差值是否小于某个值，如果 是，则这两条路径合并为一条路径，并且删除第二条路径， 第二条路径后的路径号都相应前移一位；如果不是，则接 下来判断第二条路径的终点坐标与第三条路径的始点坐标 的差值是否小于某个值。如此类推，直至最后一条路径。 其流程图如图 4所示，优化后的路径如图5所示
2.2 基于特征分区的扫描路径
fdm成型工艺
fdm成型工艺FDM成型工艺FDM（Fused Deposition Modeling）是一种常见的3D打印技术，也被称为熔融沉积造型。
它是一种快速成型技术，通过将熔融的材料层层堆叠，逐渐构建出三维物体。
FDM成型工艺在各个领域都有广泛的应用，例如制造业、医疗领域、建筑设计等。
FDM成型工艺的基本原理是：首先，通过计算机辅助设计（CAD）软件创建一个三维模型。
然后，将这个模型输入到FDM打印机中进行处理。
FDM打印机使用热塑性材料，如ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）或PLA（聚乳酸），将其加热到熔化点，然后将熔融材料通过喷嘴层层堆叠在工作台上。
每一层的形状是根据模型的截面轮廓来确定的。
打印机在每一层完成后，会自动移动到下一层，并重复这个过程，直到整个物体打印完成。
FDM成型工艺的优点之一是材料选择的灵活性。
不同的打印机可以使用不同的材料，以适应不同的应用需求。
例如，ABS材料具有较高的强度和耐热性，适用于制造工业零部件；而PLA材料则更适合用于制作生物可降解的模型或原型。
此外，FDM打印机还可以使用多种颜色的材料，使得打印出的物体具有更丰富的外观。
然而，FDM成型工艺也存在一些挑战和局限性。
首先，打印速度相对较慢，因为每一层都需要逐一堆叠，并且需要等待材料冷却固化。
其次，FDM打印机的精度受到一些因素的影响，如喷嘴直径、层高和打印速度。
这可能导致打印出的物体表面粗糙或出现细微的缺陷。
此外，FDM打印机通常只能打印单色或多色的物体，而无法实现复杂的纹理或图案。
尽管如此，FDM成型工艺仍然具有许多应用的潜力。
在制造业中，FDM打印机可以用于制造零部件的快速原型制作，从而加快产品开发周期。
在医疗领域，FDM成型工艺可以用于制造个性化的医疗器械和假体，以满足患者的特殊需求。
在建筑设计中，FDM打印机可以用于制造建筑模型和样品，帮助设计师更好地展示和沟通他们的设计想法。
FDM成型工艺是一种快速成型技术，通过堆叠熔融材料逐渐构建出三维物体。
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路径优化算法的主要工作是尽可能把这些本应该连接 起来的断点连接起来 ，由此会引起加工路径先后次序的改 变，还要对路径进行重排。 设分区后的路径数为 n条，定义数组 P(i) ( i =0, ……, n - 1)为第 i条路径，i为路径号。 判断第一条路径的终点坐 标与第二条路径的始点坐标的差值是否小于某个值，如果 是，则这两条路径合并为一条路径，并且删除第二条路径， 第二条路径后的路径号都相应前移一位；如果不是，则接 下来判断第二条路径的终点坐标与第三条路径的始点坐标 的差值是否小于某个值。如此类推，直至最后一条路径。 其流程图如图 4所示，优化后的路径如图5所示
4. FDM成型机
气压式熔融沉积快速成型系统（AJS）
FDM快速成型系统采用螺杆式双喷头，可以提高生产效率， 保证产品质量，降低生产成本，然而研发过程具有一定的难度， 例如，双喷头必须结构紧凑、喷嘴之间间隔小，且能实现独立 控温与高效隔热；非工作状态的喷头要求能适当提升高度，以 免经涂覆的材料因触碰而形成拉丝，造成成型件报废或表面质 量变差等。
参考文献
[1] 何新英，潘夕琪. FDM工艺中基于特征分区的扫描路径算 法及优化[J].广州航海高等专科学校学报.2009. [2] 纪良波等.基于神经网络和遗传算法的熔融沉积成型多目 标优化[J].金属铸锻焊技术.2010 [3] 陈静. 熔融沉积成形中扫描方式的研究[J].华中科技大学硕 士学位论文.2009 [4] 余东满等. 熔融沉积快速成型工艺过程分析及应用[J]. 机械 设计与制造.2011
2.2 基于特征分区的扫描路径
基于特征分区的路径生成算法的基本思想是：定义 一条扫描线与轮廓环交点个数为该扫描线的特征。根据 特征，根据每条扫描线所含点的个数来把切片层分成若 干个区域，把每个区域中的扫描线的点顺序连接起来就 形成一条扫描路径。
设在一个切片层内，有 n条扫描线，定义扫描线与 轮廓环交点个数为该扫描线的特征，则每条扫描线的特 征计为P(i) ( i =0, ……, n - 1) 。定义 FI、SI为当前扫描 线的行号，令其初始值都为 0。 TI计为当前扫描路径， 初始值为第一条扫描线。首先判断第一条扫描线与第二 条扫描线的特征是否相同，若相同，则合并为一条路径 到 TI ，否则 TI单独确定一条扫描路径，并且第二条扫 描线重新赋值给 TI ，再继续判断第二条与第三条的特 征是否相同，如此循环，直到最后一条扫描线。
3. 基于神经网络及遗传算法的多目标优化
选择线宽补偿量、挤出速度、填充速度、分层厚度这 四个工艺参数为控制因子。将成型产品尺寸误差和翘曲变 形作为研究的目标函数。 （1）用人工神经网络强大的函数逼近 能力，通过正交实验，建立了熔融沉积 成型的工艺参数与其成型件精度之间的 映射关系。保证了精度，解决了难以用 数学方法建立精确模型的问题。 （2）在神经网络建模的基础上。利 用遗传算法优秀的全局最优解搜索能 力．对熔融沉积成型的工艺参数进行了 优化。通过实例可以看出，遗传算法具 有较好的优化结果。
熔融沉积快速成型
主要内容
FDM成型原理 基于特征分区的扫描路径算法及优化 基于神经网络和遗传算法的熔融沉积成型 多目标优化 FDM成型机
1. FDM成型原理
丝材在喷头内以电加热的方式被加热到熔融状态。工 作时 ，先确定各层间距、 路径宽度 ，由计算机对三维模 型进行切片 ，生成路径 ，然后在计算机控制下 ，喷头按 路径移动出丝 ，喷出的丝黏结在工作台已有层面上 ，每 扫描加工完一层 ，工作台即下降一截面层的高度 ，喷头 再进行下一层截面的扫描喷丝 ，如此反复逐层沉积 ，直 到最后一层 ，这样熔丝黏结形成所要求的实体模型
ห้องสมุดไป่ตู้
FDM400mcTM快速成型机
美国Stratasys生产
可以让移动挤制喷头的台架更具有笔直刚性，不易变形， 能掌握挤制喷头的定位准确度
增加29%的成型速度。是由于使用更具刚性的台架，并改 进了挤出参数设定，以及较佳的挤出流动控制。
最新式的材料，ABS-M30材料，提高张力强度、撞击强度 以及弯曲强度。机械属性比标准的ABS材料提高了67%的 强度，扩大了模型功能性测试的应用范围。FDM 400mc可 以使用下列的材料制作原型：ABS-M30材料，PC材料， PC-ABS材料以及 PPSF材料。 在FDM 400mc机台上成型时PC-ABS材料的模型零件提高了 17%的强度，PC材料的模型零件也提高了29%的强度。
2. 基于特征分区的扫描路径算法及优化
2.1 现有的扫描方式
１）平行扫描路径。采用这种扫描方式加工零件 ，实 体部分按设定速度扫描 ,型腔部分喷头快速跨越空行程 ，如 图 2a所示。这种扫描方式虽然其算法简单、 快速，但对于 有型腔结构的成形件 ，由于要频繁地跨越内轮廓 ，空行程 太多 ，大大影响了成型效率。 ２）轮廓平行扫描。这种扫描方式的扫描线沿平行于边 界轮廓线的方向进行扫描 ，即按照截面轮廓的等距线进行 扫描 ，如图 2b所示。这种扫描方式虽然空行程较少 ，但是 它的扫描矢量生成算法涉及多边形之间的多种操作 ，比较 复杂 ，形成路径所用的时间太长 ，甚至不能正确生成扫描 路径。
如图 3中 a处的三个断点， b处的 四个断点及 c、 d、 e、 f、 g处的两 个断点，它们虽然不属于同一个区域， 而是分别属于相邻区域扫描路径的终 点和起点，但是它们都分别紧挨在一 起，本是可以连接起来,可是却断开了， 增加了一些无意义的断点。无论是从 工艺角度还是加工方面来考虑，断丝 的次数越少越好，所以必须去掉这些 无意义的断点，因此必须对分区后的 路径进行优化。